Wat is Gadolinium? O gadolinium (chemisch symbool Gd, atoomnummer 64) is een zilverwit metalen element. Het is een lid van de lanthanidereeks van chemische elementen. Het wordt beschouwd als een van de "zeldzame aardmetalen".
Verbindingen die gadolinium bevatten, zijn te vinden in technologieën zoals magnetrons, televisies, nucleaire voortstuwingssystemen, magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) en emissietomografie positronen (TEP).
Bekijk meer
Wat is pH?
pH schaal
In de natuur komt gadolinium niet als vrij element voor, maar in verschillende mineralen. Voorbeelden zijn monaziet en bastnasiet. Het komt slechts in sporen voor in het mineraal gadoliniet. Zowel gadolinium als gadoliniet zijn vernoemd naar de Finse scheikundige en geoloog Johan Gadolin.
Tegenwoordig wordt gadolinium geïsoleerd door technieken zoals ionenuitwisseling en oplosmiddelextractie. Ook door zijn watervrije fluor te reduceren met metallisch calcium.
In 1880 onderzocht de Zwitserse chemicus Jean Charles Galissard de Marignac monsters van didymium en gadoliniet door middel van spectroscopie en observeerde de unieke spectraallijnen geproduceerd door gadolinium.
De Franse chemicus Paul Émile Lecoq de Boisbaudran scheidde in 1886 gadolinia, gadoliniumoxide, van Mosander's yttria. Het element zelf is pas onlangs geïsoleerd.
Gadolinium is een intern overgangsmetaal (of lanthanide). Het wordt gevonden in periode 6 van het periodiek systeem, tussen europium en terbium. Het is kneedbaar en ductiel. In tegenstelling tot andere zeldzame aardmetalen is gadolinium relatief stabiel in droge lucht.
Het verkleurt echter snel in vochtige lucht en vormt een losjes hechtend oxide dat loslaat en het oppervlak verder blootstelt aan oxidatie. Gadolinium reageert langzaam met water en is oplosbaar in verdund zuur.
Bij kamertemperatuur kristalliseert gadolinium om zijn "alfa" -vorm te produceren. Het heeft een zeshoekige en compacte structuur. Wanneer het wordt verwarmd tot 1508 Kelvin, verandert het in zijn "beta" -vorm. Ze heeft een lichaamsgerichte kubieke structuur.
Het element heeft de grootste dwarsdoorsnede voor het vangen van thermische neutronen van alle (bekende) elementen. Het heeft ook een snelle uitputtingssnelheid, waardoor het niet bruikbaar is als materiaal voor nucleaire regelstaven.
Gadolinium wordt een supergeleider onder een kritische temperatuur van 1083 K. Het is sterk magnetisch bij kamertemperatuur en vertoont ferromagnetische eigenschappen onder kamertemperatuur.
Gadolinium vertoont een magenetocalorisch effect waarbij de temperatuur stijgt wanneer het een magnetisch veld binnengaat en afneemt wanneer het het magnetisch veld verlaat. Het effect is aanzienlijk sterker voor de gadoliniumlegering.
Lees ook: Periodiek systeem compleet en bijgewerkt 2020
